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Problèmes inverses en diffusion thermique - Formulation et résolution du problème des moindres carrés| Réf : BE8267 v1
Auteur(s) : Denis MAILLET, Yvon JARNY, Daniel PETIT
Date de publication : 10 juil. 2011
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On a vu l'importance de la modélisation pour résoudre les problèmes inverses : il est en effet nécessaire de pouvoir d'abord simuler les mesures en mode direct. Il a été souligné (cf. § 2.5 de [BE 8 265]) que différentes modélisations sont en général disponibles pour traiter un problème de conduction allant d'un phénomène 3D à un phénomène 0D : l'idée maîtresse étant de construire et d'utiliser un modèle « parcimonieux » permettant de reproduire les données des capteurs utilisés. Cependant, dans beaucoup de situations industrielles, l'ingénieur développe des modélisations et simulations dans l'environnement d'un code comprenant un mailleur, un solveur, des pré et post traitements et le modèle peut être très lourd et complexe. On est alors loin de la parcimonie souhaitée.
En complément, pour résoudre les problèmes inverses, l'utilisateur a besoin de se mettre dans un environnement de calcul numérique d'optimisation s'appuyant sur des programmes bibliothèques « en rayon » mettant en œuvre des résolutions de systèmes d'équations, linéaires ou non, des algorithmes de descente... Cet environnement peut être la programmation en langage Fortran, en langage C ou autre... Il peut également s'agir encore d'un environnement Matlab ou Scilab...
Quand le modèle simulant les mesures est réalisé dans le même environnement que la procédure d'optimisation, le programme n'offre pas de difficulté particulière, car l'utilisateur « maîtrise » complètement la connaissance de son modèle et des matrices à mettre en œuvre. Ce n'est évidemment plus le cas lorsqu'il utilise un logiciel commercial.
On propose ici une approche permettant d'utiliser deux logiciels différents dans une optique d'inversion.
Dans la suite de ce paragraphe, on notera LD (Logiciel Direct) le logiciel commercial permettant les simulations du problème et PI (Programme d'Inversion) le programme permettant d'inverser les mesures.
On distingue deux cas suivant que les sorties du modèle sont linéaires ou non par rapport aux grandeurs à identifier.
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PHYSIQUE ÉNERGÉTIQUE
(1) - JARNY (Y.), MAILLET (D.) - Problèmes inverses et estimation de grandeurs en thermique. - Dans Métrologie Thermique et Techniques Inverses, Cours, Éditeur Presses Universitaires de Perpignan, ISBN 2-908912-95-3, vol. 1, p. 1-50 (2001).
(2) - KAIPIO (J.), SOMERSALO (E.) - Statistical and computational inverse problems. - Applied Mathematical Science, Springer Verlag, New York, 339 p. (2005).
(3) - Inverse engineering handbook. - Edited by WOODBURY (K.), CRC Press, Boca Raton, 466 p. (2003).
(4) - VIDECOQ (E.), PETIT (D.) - Model reduction for the resolution of multidimensional inverse heat conduction problems. - Int. J. Heat and Mass Transfer, vol. 44, p. 1899-1911 (2001).
(5) - VIDECOQ (E.), PETIT (D) - Experimental modeling and estimation of time varying heat sources. - International Journal of Thermal Sciences, vol. 43, no 3, mars 2003.
(6)...
Librairie de sous-programme SLICOT http://www.slicot.org/
Librairie de la NAG http://www.nag.co.uk/
Librairie Matlab http://www.mathworks.com
HAUT DE PAGE
Congrès français de thermique (annuels) http://www.sft.asso.fr
International Conferences of Inverse Problems in Engineering ICIPE (triennal, dernier congrès) http://www.ICIPE2011.org
Inverse Problems in Design and Optimization IPDO (triennal) dernier congrès http://www.ipdo2010.ipdos.org/
Advanced Metti Schools SFT (dernière école thématique) http://www.sft.asso.fr/metti5
HAUT DE PAGE3.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
Société...
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